在用承壓設備磁粉檢測

陳強

摘 ?要：承壓設備在載荷、溫度、介質作用下易從表面開始產生微小的表面缺陷，并在使用過程中不斷擴展，危害性極大，磁粉檢測可以檢測發現極細小的表面近表面裂紋及其它缺陷。

關鍵詞：在用承壓設備;磁粉檢測;表面缺陷

中圖分類號：TG115.28 ? ? 文獻標識碼：A ? ? ?文章編號：1006-8937（2016）26-0047-02

1 ?概述

在用承壓設備使用中常見的缺陷主要有疲勞裂紋、應力腐蝕裂紋、氫損傷、晶間腐蝕、摩擦腐蝕，這些缺陷基本從表面開始產生微小的表面缺陷，在使用過程中擴展，危害性極大。磁粉檢測適用于鐵磁性材料檢測，可以檢出表面和近表面缺陷，檢測靈敏度很高，可以檢測發現極細小的裂紋及其它缺陷，在RT、UT、MT、PT四種常規無損檢測方法中對表面裂紋檢測靈敏度最高的是MT。

磁粉檢測靈敏度與磁粉的識別度密切相關，對于非熒光磁粉，磁粉的顏色與工件表面的顏色形成的對比度大，檢測靈敏度高;對于熒光磁粉，在黑光下觀察時，工件表面呈紫色，只有微弱的可見光本底，磁痕呈黃綠色，色澤鮮明，能提供最大的對比度，和亮度，因此檢測靈敏度較非熒光磁粉要高得多，也是最容易檢出危害最大的表面裂紋缺陷。

因此，標準要求，對在用承壓設備進行磁粉檢測時，其內壁宜采用熒光磁粉檢測方法進行檢測，制造時采用高強鋼以及對裂紋敏感的材料或長期工作在腐蝕介質環境下有可能發生應力腐蝕裂紋的承壓設備，其內壁應采用熒光磁粉檢測方法進行檢測。

在正確執行NB/T47013.4-2015前提下，正確選擇磁粉檢測工藝進行實際操作，對缺陷的檢出率尤其重要。

2 ?主要檢測設備和器材的選擇

2.1 ?檢測設備的選擇

在用承壓設備磁粉檢測的現場檢測工作量大，既要保證檢出率，又要有一定的檢測速度。采用交叉磁軛磁化的方法檢測焊縫表面裂紋可以得到滿意的結果，靈敏度高、可靠性好、檢測效率高。因此對承壓設備內表面縱、環焊縫及熱影響區的檢測，選用CDX—Ⅲ型多功能交叉磁軛旋轉磁場探傷儀。交叉磁軛至少應有118 N的提升力，磁極與試件表面間隙為小于等于0.5 mm。

2.2 ?磁粉的選擇

承壓設備常見的缺陷有疲勞裂紋、應力腐蝕裂紋、氫損傷、晶間腐蝕、摩擦腐蝕，這些缺陷均為比較細微，要求磁粉檢測具有較高的靈敏度，再加上是在罐內檢測，具備進行熒光磁粉檢測的條件，所以應選用熒光磁粉。

2.3 ?黑光燈的選擇

采用熒光磁粉檢測，應選用能產生波長為315～400 nm范圍內，峰值波長為365 nm的黑光燈，在工件表面的黑光輻照度應不小于1 000 μW/cm2， 選用MPML-35DUV-BL型的UV-A黑光燈。

2.4 ?試片的選擇

選用A型標準試片，承壓設備磁粉檢測時，一般選用A1—30/100的標準試片。

3 ?檢測前的準備

3.1 ?內表面焊縫及熱影響區的預處理

承壓設備檢測前，設備內介質必須排盡。經置換、中和、消毒、清洗、取樣分析，并有記錄，設備內有害氣體成分、可燃氣體含量及含氧量應符合相關標準。人員進入設備內，設備外應有專人監護。內表面焊縫及其兩側熱影響區的鐵銹、氧化皮的清理打磨采用裝有鋼絲輪的角向磨光機進行，以保證被檢區域清理干凈、光滑。打磨時設備內應通風良好，照明應使用12 V或

24 V的低壓防爆燈。

3.2 ?水磁懸液的配制

采用具有高亮度、良好的自我分散性和親水性的LY-20A復合型熒光磁粉，可直接加入水中輕易地配制成各種濃度的具有潤濕表面，分散懸浮、消泡和防銹等高品質熒光磁懸液。一般采用1升水加入1.5 g熒光磁粉和勻配制成熒光磁懸液。

配制好以后，應注意觀察磁懸液的濃度及磁粉的懸浮特性。磁懸液過濃易形成非相關顯示，過稀則影響缺陷檢出靈敏度，磁粉在磁懸液中聚成粗粒狀將降低形成磁痕的速度，達不到應有的檢測靈敏度。

3.3 ?磁懸液潤濕性能

檢測前，應進行液潤濕性能核查。方法是將磁懸液施加在被檢工件表面上，如果磁懸液的液膜是均勻連續的，則磁懸液的潤濕性能合格;如果液膜被斷開，則磁懸液的潤濕性能不合格。此時應重新處理被檢工件表面或在磁懸液中加入潤濕劑，使之達到完全潤濕。

3.4 ?系統靈敏度綜合性能試驗

在對被檢工件進行磁化前，用A1—30/100的標準試片進行靈敏度綜合性能試驗。試片使用前，應用溶劑清洗防銹油，將試片有槽的一面與被檢工件表面接觸并貼緊（間隙應小于0.1 mm）。

然后將交叉磁軛跨過焊縫，邊移動磁化邊噴灑磁懸液，如果試片有完整磁痕顯示，說明磁場強度足夠，系統靈敏度符合要求，可以進行磁粉檢測。

4 ?磁化及施加磁懸液

4.1 ?磁化電流的選擇

現場選用交流電源，由于交流電的集膚效應在工件表面磁通密度最大集中于表面，有助于檢出表面缺陷;交流電的脈動效應有利于磁粉流動，使磁痕顯示清晰可見，對工件表面微小缺陷檢測靈敏度高。

4.2 ?磁 ?化

承壓設備磁粉檢測采用濕法連續法。磁懸液先潤濕工件表面，磁懸液施加和磁痕顯示的觀察應磁化通電時間內完成，停止噴灑磁懸液后再通電磁化數次，磁化通電時間為1～3 s，停止施加磁懸液至少1 s后，待磁痕形成后方可停止磁化，同時進行觀察。為保證磁化效果，至少反復磁化2次。

4.3 ?磁粉探傷操作質量的控制

對于交叉磁軛磁化時，必須按以下方法進行質量控制。

①交叉磁軛的行走速度要適宜。交叉磁軛連續移動檢測速度應盡量均勻，一般將磁軛的移動速度控制在4 m/min內。

②磁極端面與被檢部位表面的間隙不宜過大。磁極端面與被檢部位表面之間保持一定的間隙是為了交叉磁軛能在被檢工件上移動行走。此間隙在保證能行走有情況下越小越好，其間隙不應超過0.5 mm。

③磁懸液的噴灑原則：為了避免磁懸液的流動而沖刷掉缺陷上已經形成的磁痕，并使磁粉有足夠時間聚集到缺陷處。磁懸液的噴灑原則是：檢測縱縫時，磁懸液應噴灑在行走方向的前上方;檢測環縫時，磁懸液應噴灑在行走方向的正前方。 如圖1和圖2所示。

其次必須保證磁懸液對被檢部位的潤濕。濕法檢測中被檢表面被磁懸液潤濕是形成磁痕的首要條件。

④觀察磁痕應在交叉磁軛通過檢測部位后，盡快觀察辨認有無缺陷磁痕，以免形成的磁痕顯示被破壞。

5 ?磁痕的觀察與記錄

采用熒光磁粉檢測，缺陷磁痕評定應在黑暗區黑光下進行。工件表面黑光輻照度應大于等于1 000 μW/cm2，設備內暗處可見光照度應不大于20 lx。檢測人員進入暗區至少經過5 min后進行熒光磁粉檢測。觀察時不應佩戴對檢測結果評判有影響的眼鏡。

為辨認細小的磁痕顯示，觀察時應輔以2～10倍的放大鏡。磁痕的顯示可采用照片、草圖、錄像和可剝離的反差增強劑等方式記錄，可同時用草圖標示磁痕顯示的位置、形狀、尺寸和數量等。

參考文獻：

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